一种带有单向节流快速复位单元的先导控制换向回路的制作方法

本发明涉及液压控制，具体涉及一种带有单向节流快速复位单元的先导控制换向回路。

背景技术：

1、液压换向回路的主要作用是改变液流的方向和液压执行元件的运动方向，液压设备中一般采用换向阀实现换向。液压设备中的换向回路是影响设备响应速度的核心因素，因换向阀结构简单、元件少、换向灵敏等优点，在各类液压设备中有着广泛的应用。

2、然而，在深空、深地及深海等一些特殊领域里，工作环境可在常温至200℃、常压至330mpa范围内变化，除要求液压设备可以在宽温度压力环境下正常工作外，还要求液压设备具有通流量大、响应速度快、工作平稳等特性。目前市面上可用于宽温度压力环境要求的产品极少，且其通径都在2mm以下，应用范围很窄，不能适应大流量、快速工作的要求。由于液体介质黏度受环境温度变化的影响很大，液体介质通过小通径油路的液阻变化也很大，导致通过小通径先导控制阀的回油阻力很大，制约了主换向阀的复位速度，从而制约了执行元件的运动速度。

3、因此，亟需开发一种可提升换向阀复位速度的换向回路，以解决主换向阀的复位速度和执行元件的运动速度受到先导控制阀通径小的制约及应用范围受限的问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，针对上述问题，本发明的目的是提供一种带有单向节流快速复位单元的先导控制换向回路，通过设置快速复位单元使主换向阀的复位速度不受先导控制阀通径小的影响，实现主换向阀快速复位，能够提升换向回路的工作效率和可靠性，拓宽液压换向回路的应用范围。

2、为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：本发明提供一种带有单向节流快速复位单元的先导控制换向回路，该先导控制换向回路包括依次通过油路连接的油泵单元、先导控制阀、快速复位单元和主换向阀，其中，所述油泵单元，用于向所述先导控制阀提供压力油；所述快速复位单元设置在所述先导控制阀与所述主换向阀之间，包括缸体和活塞；其中，所述缸体的第一端面设置有用于与所述先导控制阀连接的进油口、第二端面设置有用于与所述主换向阀连接的主连接口，所述活塞能够在所述缸体的第一端面和第二端面之间进行滑动，所述活塞内设置有单向节流阀；所述缸体的侧壁在靠近第二端面处设置有回油口，所述回油口用于与油箱连接；

3、当所述先导控制阀开启时，所述压力油通过所述进油口流入所述缸体并推动所述活塞运动至抵紧所述第二端面，使得所述压力油经所述单向节流阀和所述主连接口流入所述主换向阀推动所述主换向阀换向；

4、当所述先导控制阀关闭时，所述主换向阀内的所述压力油流回所述缸体并推动所述活塞与所述第二端面分离，使得所述回油口打开，所述压力油通过所述回油口流出实现所述主换向阀复位。

5、本发明的一个优选实施例中，所述快速复位单元还设置有弹性结构，所述弹性结构设置在所述缸体的第一端面和所述活塞之间，其中，所述弹性结构处于压缩状态，能够保证在初始状态下活塞处于抵紧所述缸体的第二端面的位置。

6、本发明的一个优选实施例中，当所述先导控制阀关闭时，所述主换向阀内的压力油对所述活塞产生的推力大于所述弹性结构的预紧力，使得能够推动所述活塞与所述缸体的第二端面分离。

7、本发明的一个优选实施例中，当所述活塞抵紧所述缸体的第二端面时，所述弹性结构的预压缩力

f满足以下关系：

8、；

9、其中，

s为活塞的轴向投影面积，为压力油的油压，为油箱的油压，为活塞在滑动过程中存在摩擦阻力，为缸体内油液在流动过程中存在轴向液动力。

10、本发明的一个优选实施例中，所述活塞朝向所述主连接口的端面设置有第一凹槽，所述第一凹槽处设置有第一密封圈，所述第一密封圈的厚度大于所述第一凹槽的深度，使得所述活塞运动至抵紧所述第二端面时所述活塞朝向所述主连接口的端面与所述第二端面之间具有间隙。

11、本发明的一个优选实施例中，所述活塞的侧壁设有第二凹槽，所述第二凹槽处设置有第二密封圈，所述活塞与所述缸体通过所述第二密封圈滑动密封连接。

12、本发明的一个优选实施例中，所述先导控制阀包括先导进油口、先导出油口和先导回油口，其中，所述先导出油口择一与所述先导进油口和所述先导回油口连通，所述油泵单元连通所述先导进油口，所述先导回油口与所述油箱连接。

13、本发明的一个优选实施例中，所述单向节流阀的单向阀通径大于所述先导出油口的通径，所述油路的直径与所述先导出油口的通径相等，所述回油口的通径大于所述先导出油口的通径。

14、本发明的一个优选实施例中，所述主换向阀包括阀芯和阀套，所述阀套内部设有空腔，所述阀芯可滑动设置于所述空腔中，且所述阀芯将所述空腔分为控制腔和移动腔两部分，所述主连接口与所述控制腔通过油路连接；所述移动腔包括换向回油口，所述换向回油口与所述油箱连接。

15、本发明的一个优选实施例中，所述阀芯和所述阀套所采用材料的线性膨胀系数相一致。

16、本发明由于采取以上技术方案，其具有以下特点：

17、1、本发明通过在先导控制阀和主换向阀之间设置快速复位单元，使主换向阀在复位过程中，压力油流回缸体时能够推动活塞与缸体的第二端面分离，打开回油口t，从而压力油直接通过回油口t流出，使主换向阀的复位速度不受先导控制阀通径小的影响，在宽温度环境下实现主换向阀快速复位，提升换向回路的工作效率和可靠性，拓宽液压换向回路的应用范围。

18、2、本发明通过在缸体的第一端面和活塞之间设置弹性结构且弹性结构处于压缩状态，能够保证在初始状态下活塞处于抵紧第二端面的位置，有利于换向过程开始阶段的快速响应，提升工作稳定性；根据复位过程活塞的受力关系设定弹性结构的预压缩力

f，使活塞和第二端面在复位过程顺利分离，有利于快速复位单元的正常工作。

19、3、本发明通过设置单向节流阀的通径大于先导出油口的通径，使得先导控制阀开启的换向过程中，压力油流经单向节流阀的阻力减小，并保持有效压力进入主换向阀，同时，在先导控制阀关闭的复位过程中，压力油流经快速复位单元时，单向节流阀的节流孔发挥节流作用，主换向阀内的压力油能够产生足够的背压，推动活塞克服摩擦力、弹簧力等阻力运动并与缸体的第二端面分离，从而使尽可能多的压力油通过通径较大的回油口t流出，有利于主换向阀快速复位，同时在回油即将结束，活塞在弹性结构的推动下抵近第二端面，回油口t关闭，此时残余的少量压力油可通过单向节流阀的节流孔经先导控制阀流出，确保主换向阀完全复位。

20、4、本发明中先导控制阀设有先导回油口，主换向阀设有换向回油口，通过设置回油口t、先导回油口和换向回油口分别与油箱连接，使换向回路上各元件内部均与外部环境连通，在工作过程中，换向回路中各元件所受液压力为克服负载所施加的有效压力，其承受所处环境的压力自动平衡，实现换向回路在宽压力环境下稳定运行，提高其对宽压力环境的适应性。

21、5、本发明中阀套和阀芯的材料优选使用线性膨胀系数相一致的材料，使得主换向阀应用于不同温度工况时，温度变化对阀套和阀芯带来的热变形一致，从而有利于在不同温度环境下阀套与阀芯配合工作稳定，实现换向回路在宽温度环境稳定运行，提高其对环境温度的适应性。

22、综上，本发明可以广泛应用于液压控制中。